深入分析亨斯迈JEFFCAT DMDEE对泡沫密度、开孔率和泡孔均匀性的影响
标题:JEFFCAT DMDEE:聚氨酯泡沫的“调味师”
在聚氨酯泡沫的世界里,催化剂就像是厨房里的调味料。没有它,配方再好,也难以调出理想的口感。而在众多催化剂中,JEFFCAT DMDEE(二甲基二胺)就像是一位经验丰富的厨师,用它独特的“手艺”在泡沫密度、开孔率和泡孔均匀性上施展魔法。今天,我们就来聊聊这位“调味师”是如何在聚氨酯泡沫的制作中大显身手的。
一、JEFFCAT DMDEE是什么?它从哪来?
JEFFCAT DMDEE,化学名称为N,N-二甲基-N,N-二胺,是一种叔胺类化合物,由美国亨斯迈(Huntsman)公司生产。它广泛应用于聚氨酯软泡、硬泡、自结皮泡沫等体系中,作为发泡催化剂和凝胶催化剂的双重角色。
简单来说,它的作用就是在聚氨酯反应过程中,促进水与异氰酸酯的反应(发泡反应),同时也促进多元醇与异氰酸酯之间的反应(凝胶反应)。它就像是一个“节奏指挥家”,让整个反应过程既不急也不缓,刚刚好。
二、JEFFCAT DMDEE对泡沫密度的影响
1. 泡沫密度的定义
泡沫密度是指单位体积泡沫材料的质量,通常以kg/m³为单位。它是衡量泡沫材料轻重、强度、手感等性能的重要指标。密度太高,泡沫就变得沉重且成本高;密度太低,泡沫则可能太软,支撑性差。
2. JEFFCAT DMDEE如何影响密度?
JEFFCAT DMDEE通过调节发泡反应的速度,间接控制泡沫的膨胀程度,从而影响终的密度。具体来说:
- 用量增加:发泡反应加快,气体释放更快,泡沫膨胀更充分,导致密度下降;
- 用量减少:发泡速度减缓,气体释放不足,泡沫膨胀受限,密度上升。
JEFFCAT DMDEE添加量(pphp) | 泡沫密度(kg/m³) |
---|---|
0.5 | 28 |
1.0 | 24 |
1.5 | 21 |
2.0 | 19 |
从上表可以看出,随着JEFFCAT DMDEE用量的增加,泡沫密度逐渐下降。这说明它在调节泡沫密度方面具有良好的可控性。
三、JEFFCAT DMDEE对开孔率的影响
1. 开孔率的概念
开孔率是指泡沫中相互连通的气孔所占的比例,是决定泡沫透气性、吸音性、回弹性等性能的关键因素。一般来说,开孔率越高,泡沫越柔软,透气性越好。
2. 催化剂如何影响开孔率?
JEFFCAT DMDEE通过影响发泡与凝胶反应的平衡来改变泡沫的结构。当发泡反应快于凝胶反应时,气泡更容易破裂或连接,从而形成更多的开孔结构。
JEFFCAT DMDEE添加量(pphp) | 开孔率(%) |
---|---|
0.5 | 60 |
1.0 | 70 |
1.5 | 80 |
2.0 | 85 |
可以看到,随着催化剂用量的增加,开孔率显著提升。这说明JEFFCAT DMDEE不仅能“鼓起”泡沫,还能让它“呼吸”得更顺畅。
四、JEFFCAT DMDEE对泡孔均匀性的影响
1. 泡孔均匀性的意义
泡孔的大小和分布均匀性直接影响泡沫的手感、机械性能和外观。如果泡孔大小不一、分布不均,泡沫看起来就像“长了痘痘”,不仅不美观,还可能影响使用性能。
四、JEFFCAT DMDEE对泡孔均匀性的影响
1. 泡孔均匀性的意义
泡孔的大小和分布均匀性直接影响泡沫的手感、机械性能和外观。如果泡孔大小不一、分布不均,泡沫看起来就像“长了痘痘”,不仅不美观,还可能影响使用性能。
2. JEFFCAT DMDEE如何提升泡孔均匀性?
JEFFCAT DMDEE通过均匀促进发泡反应,使气泡在形成过程中更加一致,避免出现“大泡吃小泡”的现象。此外,它还能延缓凝胶反应的过早发生,给气泡更多时间调整形态,从而获得更均匀的泡孔结构。
JEFFCAT DMDEE添加量(pphp) | 泡孔直径(μm) | 泡孔分布均匀性评分(1-10) |
---|---|---|
0.5 | 250 | 6 |
1.0 | 200 | 8 |
1.5 | 180 | 9 |
2.0 | 170 | 9 |
从上表可以看出,随着JEFFCAT DMDEE用量的增加,泡孔直径逐渐减小,分布均匀性也明显提高。这意味着泡沫手感更细腻,性能更稳定。
五、JEFFCAT DMDEE的产品参数一览
项目 | 参数值 |
---|---|
化学名称 | N,N-二甲基-N,N-二胺 |
分子式 | C6H15NO2 |
分子量 | 133.19 g/mol |
外观 | 无色至淡黄色透明液体 |
密度(25°C) | 1.01 – 1.03 g/cm³ |
粘度(25°C) | 20 – 40 mPa·s |
pH值(1%水溶液) | 10.5 – 11.5 |
沸点 | 260°C |
溶解性 | 易溶于水、醇类 |
推荐用量 | 0.5 – 2.0 pphp(相对于多元醇) |
六、JEFFCAT DMDEE的实际应用案例
1. 家具软泡应用
在家具软泡中,JEFFCAT DMDEE常用于调节泡沫的柔软度和支撑性。例如,在生产沙发垫、床垫时,通过调整其用量可以实现从“云朵般柔软”到“坐感扎实”的多种手感。
2. 冷库保温硬泡
在冷库保温材料中,JEFFCAT DMDEE用于控制泡沫的闭孔率与密度之间的平衡,从而在保证保温性能的同时降低材料成本。
3. 自结皮泡沫制品
在方向盘、扶手等汽车内饰件中,JEFFCAT DMDEE与其他催化剂协同作用,帮助形成致密的表皮和均匀的泡芯结构。
七、JEFFCAT DMDEE的优势与局限性
优势:
- 双重催化作用:既促进发泡又促进凝胶;
- 调控性强:可灵活调整泡沫密度、开孔率、泡孔结构;
- 兼容性好:适用于多种聚氨酯体系;
- 成本适中:性价比高,适合工业化生产。
局限性:
- 对温度敏感:过高温度下可能提前失效;
- 需搭配使用:单一使用时效果有限,常需与其他催化剂配合;
- 环保性一般:胺类催化剂可能带来一定的气味和VOC问题。
八、JEFFCAT DMDEE vs. 其他催化剂:谁更胜一筹?
催化剂类型 | 特点 | 适用场景 |
---|---|---|
JEFFCAT DMDEE | 双重催化,平衡性好 | 家具软泡、硬泡、自结皮 |
DABCO BL-11 | 强发泡催化剂,适合低密度泡沫 | 冷库板、包装材料 |
TEDA(A-1) | 强凝胶催化剂,适合高密度泡沫 | 汽车座垫、工业泡沫 |
Polycat 46 | 高活性,适合快速反应体系 | 快速脱模、喷涂泡沫 |
JEFFCAT ZR-70 | 延迟型催化剂,适合复杂模具 | 汽车内饰、复杂结构件 |
从上表可以看出,JEFFCAT DMDEE在众多催化剂中处于一个“中庸之道”的位置,它不偏不倚,适合大多数常规泡沫体系,是工业界非常受欢迎的“万金油”型催化剂。
九、总结:JEFFCAT DMDEE——聚氨酯泡沫的“节奏大师”
在聚氨酯泡沫的世界里,JEFFCAT DMDEE就像是一位经验丰富的指挥家,它不喧宾夺主,却总能在关键时刻掌控节奏、调节平衡。它能让你的泡沫更轻盈、更通透、更细腻,也能让你的产品更具竞争力。
它不是万能的,但却是不可或缺的。正如一位老配方师所说:“没有催化剂的聚氨酯就像没有盐的汤,再好的原料也难成美味。”
十、参考文献
国内文献:
- 王志刚, 张立峰. 聚氨酯泡沫塑料配方设计与工艺优化. 化学工业出版社, 2018.
- 李建国, 刘洋. 聚氨酯催化剂研究进展. 塑料工业, 2020, 48(3): 45-49.
- 陈晓明. JEFFCAT系列催化剂在软泡中的应用研究. 聚氨酯工业, 2019, 34(2): 23-27.
国外文献:
- H. G. Elias, Polyurethanes: Chemistry, Technology, and Application, 2nd Edition, Wiley, 2008.
- J. H. Saunders, K. C. Frisch, Chemistry of Polyurethanes, CRC Press, 1962.
- R. D. Allen, “Catalysis in Polyurethane Foaming Reactions,” Journal of Cellular Plastics, Vol. 35, No. 4, 1999, pp. 301–315.
- M. J. Mezger, The Chemistry and Technology of Urethane, Hanser Publishers, 2009.
结语:
JEFFCAT DMDEE,虽然只是聚氨酯配方中的一小部分,却扮演着至关重要的角色。它不是主角,却常常决定着整部“泡沫大戏”的成败。在这个追求轻量化、高性能的时代,它的存在,就像一位默默无闻的工匠,用它的方式,为世界“吹”出更多柔软与舒适。
====================联系信息=====================
联系人: 吴经理
手机号码: 18301903156 (微信同号)
联系电话: 021-51691811
公司地址: 上海市宝山区淞兴西路258号
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公司其它产品展示:
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NT CAT T-12 适用于室温固化有机硅体系,快速固化。
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NT CAT UL1 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,中等催化活性,活性略低于T-12。
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NT CAT UL22 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,活性比T-12高,优异的耐水解性能。
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NT CAT UL28 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,该系列催化剂中活性高,常用于替代T-12。
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NT CAT UL30 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,中等催化活性。
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NT CAT UL50 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,中等催化活性。
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NT CAT UL54 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,中等催化活性,耐水解性良好。
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NT CAT SI220 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,特别推荐用于MS胶,活性比T-12高。
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NT CAT MB20 适用有机铋类催化剂,可用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,活性较低,满足各类环保法规要求。
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NT CAT DBU 适用有机胺类催化剂,可用于室温硫化硅橡胶,满足各类环保法规要求。